核电,能否在开放电力市场中获得成功?

核电,能否在开放电力市场中获得成功?
作者:毛继军
 

全球目前有69台核电机组在建,这是25年来全球在建机组最多的时期,但这些在建机组中,只有一台机组是在开放的电力市场中。


在美国,两座在开放电力市场中运行的核电站因财务状况的原因最近先后关闭。其它在开放电力市场中运行的核电站也面临类似的问题,有可能也会提前退役。另外,在美国开放电力市场中规划的核电项目也都处于停滞状态或已被取消。


在英国,英国能源(译者注:英国能源(British Energy)曾是英国最大的发电公司,2009年被法国电力公司收购,但在出售给法国电力公司之前,在英国电力市场英国能源就出现了财务问题。英国复杂的电力市场改革方案以及欣克利角C核电项目颇具争议的补贴激励模式也证明了新建核电项目在英国电力市场中的艰难。


是因为核电不适应开放电力市场吗?


电力工业存在两种相互竞争的模式:传统电力市场模式是归政府所有并服从于经济调控的垂直一体化垄断体,而新电力市场模式则是经过去一体化和改革重组、拥有开放市场的电力工业。


上述两种电力市场模式基于完全不同的经济原理。


在传统电力市场模式中,受国家调控和国有公用事业单位规划并投资建立的发电机组,以电力系统长期总成本最小化为其最终目的。


而在新电力市场模式中,开放电力市场使用现货市场电价对电力系统调度进行管理,以使批发电价的短期边际成本最小。


传统电力模式


在传统电力模式下,受国家调控或国有公用事业投资建设的发电站,在最低的电力系统长期总成本下满足预期规划的用户电力需求。传统电力模式中所隐含的长期收益的确定性,能够鼓励投资者对资本密集型,且能提供低边际成本的基荷项目进行投资,包括核电项目。


传统电力市场模式下的发电侧规划流程也可以对所有相关发电技术的属性进行全面考虑,包括长期运行成本水平、成本的波动、环境影响、功率密度、可控性以及可靠性。


传统电力市场模式已经有一个世纪的成功运营经验。全世界所有运行核电站都是在传统电力市场模式下建造的,而目前几乎所有在建核电站也都基于传统的电力市场经济系统。


新电力模式


在新电力市场模式中,发电资产被剥离或私有化,然后通过招投标竞争进入短期电力市场。从最低投标起发电商通过竞标然后中标以满足每个交易时段的电力需求。最后的中标价格设置为系统边际价格,也被称为现货电价。在每个交易时段所有电力批发都以该现货电价进行买卖交易。


相比于传统模式中的长期规划和受调控的发电侧投资方式,新的电力市场模式依赖于市场电价信号提供发电侧的投资激励。


所有中标的发电商,获得同样的现货价格,现货价格和发电商边际成本之间的差额就是运营收入,这种情况下的净运营收入是不确定的,可能包不住全部固定成本,在新电力模式下仍需期望其为发电侧投资提供电价信号。


新电力市场模式的经验较为有限


开放的电力市场能对已有发电机组的调度进行良好管理。然而,这种新模式还做不到对发电侧的新投资进行良好的管控。发电侧新投资的市场电价信号已经变得模糊和薄弱,部分归咎于一些市场中的价格上限。现货电价也可能被可再生能源所获得补贴而扭曲,补贴导致出现负的现货电价。


在新的电力市场模式下的发电侧私有投资的焦点就是降低投资者的商业风险,这通常会将市场投资引导向以低成本天然气为燃料的火力发电厂。


在传统模式下建造而目前在开放电力市场中运营的核电站,并不是都能成功的盈利,在这些开放电力市场中目前还没有新的核电站建成。


传统模式和新模式可以在美国进行明显的对比,两种市场模式在美国不同的区域均有运用。


2014年,Haas能源研究所对美国电力行业改革经验的一篇研究论文表明:与沿用传统模式区域的零售电价相比,开放电力市场区域的零售电价不仅较高,并且与天然气价格的关联也更为密切。


核电,能够适应新电力模式吗?


在加拿大,布鲁斯核电站的几台机组被关停搁置了十多年后又重新启动运营,而在美国,在低市场电价时期,让一座核电站长期关停以降低运营成本(即处于备用状态)则一直行不通。如果核安全法规允许,让核电站关停备用就会成为在低电价市场状况下避免核电站永久关闭的一种替代。


美国的一些州政府,包括伊利诺伊,纽约州和俄亥俄州都在探讨开放电力市场中如何避免核电站提前退役的方法,这些讨论可能会为如何改善这些州府的核电运营收入提供一些有用的经验。


全球核电产业的发展也聚焦在如何确保核电运营收入的确定性上:


芬兰Mankala规则给出了在采用开放电力市场的国家中核电项目可行的商业模式。


英国能源市场改革方案和欣克利角C核电项目合同模式也提供了长期发电规划如何在开放电力市场中实施的案例。


土耳其的建造-所有-运营核电项目模式包含能够提供确定运营收入的购电协议。


日本正在考虑电力市场改革后仍能保证核电站经济可行性的措施,以确保长期电力供应以及稳定的用户电价。


在这些确定保障运营收入的措施中,相比于不受管制的商业发电资产,核电在开放电力市场中更像是被当作受管制资产来对待,和高压输电类似。


与欣克利角C项目模式类似的电力合同,能够确保核电的运营收入,而不需要重新调控,也不需要改变电力市场的设计和规则,同时还具有广泛的灵活性。


增强运营收入的稳定性可以弥补核电站不被开放电力市场价值认可的属性。


核电是唯一的非燃烧发电技术,可以提供大功率可靠的基荷容量。探寻核电在开放电力市场中成功运行的方式,将是电力工业和核电产业目前所面临的最大问题之一。



来源:核电那些事
*声明:文章为作者独立观点,不代表格隆汇立场

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